硬岩斜巷掘进的中深孔光爆参数优化

为提高炮眼利用率及巷道成型质量,以某煤矿回风上山的爆破掘进为背景,从理论上分析了由于掏槽型式不当、掏槽区域装药量过小、周边眼爆破参数不合理、底眼装药量过小等因素造成炮眼利用率较低、巷道欠挖严重。进而结合理论计算和工程前期施工经验对中深孔光爆参数进行了优化。结果表明:优化后爆破方案掏槽型式选用复式楔形掏槽,周边眼炮孔密集系数取值0.81,底板眼呈双排布置,可使炮眼利用率提高到90%,巷道成型质量显著提高,基本无欠挖,超挖控制在设计允许的范围内。     

中深孔光爆技术在硬岩倾斜巷道掘进中的应用

根据桃园煤矿Ⅱ1回风上山的巷道条件和施工条件,通过理论计算和前期工程经验优化了中深孔光面爆破的参数,使循环进尺增加到1.81 m,炮眼利用率提高到90.5%,光面爆破效果大幅改善,巷道成型质量明显提高。     

中深孔爆破在新集一矿硬岩大断面巷道快速掘进中的应用

针对新集一矿采掘接替紧张的局面,为提高坚硬岩石大断面巷道的掘进速度,通过对中深孔爆破技术的理论研究,结合工程现场实验数据分析,采用双楔形复式掏槽方式,优化爆破参数设计,使炮眼利用率提高到85%左右。与传统爆破工艺相比,单循环进尺量提高了29.4%,炮眼利用率提高了15.6%,在现场应用中取得良好的技术经济效果。     

秒雷管和毫秒雷管多段混用一次爆破

在井巷施工中深孔爆破应用越来越多。深孔爆破以直眼掏槽最佳,其优点有:(1)炮眼垂直工作面,布置简单,易操作。(2)炮眼深度不受巷道断面限制。改变炮眼深度时,不必改变掏槽眼布置,只需调整药量,炮眼利用率可达95％以上。(3)易于实现多台凿岩机打眼和打眼机械化。(4)巷道全断面爆破下来的岩石,块度均匀,抛掷距离小,爆堆集中,不易崩坏巷道设备,对围岩震动破坏小,对提高装岩效率和保护临时支护有利。     

大断面岩石上山中深孔爆破技术试验研究

谢桥煤矿东二C组-450~-610m胶带上山,长701.639m,倾角12°,掘进断面积20.1m2。为提高该大断面上山掘进效率,结合现场工程实际,对炮眼深度、炮眼直径、药卷直径和炮眼布置等中深孔爆破参数,掏槽形式和掏槽参数,光面爆破参数和光面爆破装药结构,底眼爆破参数和底板控制,合理的起爆方式等进行了研究和现场试验,取得了良好的效果。炮眼利用率由试验前的81.36%提高到了90%,爆破材料和炮眼消耗量均有所降低;巷道周边光面爆破效果良好,超欠挖少,成形质量较高;破碎岩石块度均匀,爆堆较为集中,有效地提高了装岩机装岩工时利用率和装岩生产率;钻眼质量高,巷道底板控制好,消除了落底现象。     

中深孔爆破在海孜煤矿中硬岩巷道掘进中的应用

在淮北矿业集团海孜煤矿Ⅲ101回风巷中硬岩巷道掘进施工中,通过改变过去的浅孔多循环爆破作业方式,采用楔形掏槽和中深孔爆破技术,提高了炮眼利用率,爆破效果有了很大提高,产生相当可观的经济效益。     

基于试验对小断面硬岩巷道爆破掘进参数的优化

 针对煤层附近小断面硬岩巷道爆破施工高效爆破和低成本的要求,采用循环施工试验,工序写实,结合围岩条件和施工实际情况对掏槽方式和炮眼深度这两个重要的爆破参数进行优选。实践检验表明,小断面巷道的爆破施工采用复式掏槽外加辅助空眼可以取得较好的爆破效果,炮眼深度的确定应在提高炮眼利用率的前提下,兼顾提高工人劳动生产效率。     

厚软弱夹层岩巷中深孔爆破试验研究

为了改善含有厚软弱夹层的岩巷掘进爆破效果,基于软弱夹层爆破理论分析得出的基本结论,探讨分析了软弱夹层的位置、数量、厚度以及走向等对巷道爆破的影响.采用改变炮眼布置方式、调整起爆顺序、减少装药量等方法,进行了现场中深孔爆破试验,取得了良好的爆破效果.结果表明:炮眼利用率均高于92%,循环进尺由原来的1.5 m提高到2.3 m;单位炸药消耗、单位雷管消耗、单位岩体炮眼长度比试验前均明显降低.     

硬岩斜巷掘进中深孔光爆参数优化研究

为提高硬岩斜巷成型质量和施工效率,以桃园煤矿人行上山爆破施工为背景,分析了造成炮眼利用率较低、巷道超欠挖严重及施工效率较低的原因,结合理论计算和工程前期施工经验对各爆破参数进行优化。结果表明:优化后的爆破方案采用全断面一次起爆,掏槽选用三级楔形掏槽,周边眼炮眼密集系数取0.89,底板眼呈双排梅花型布置,可使炮眼利用率提高到90.5%,巷道成型质量显著提高,每爆破循环节约用时1 h。     

岩巷中深孔光面一次爆破技术研究

岩巷掘进中,若增大炮眼深度,使用中深孔爆破技术,可以增大循环进尺,增加一次爆破岩石量,提高耙斗装岩机的有效工时利用率和生产效率,减少钻眼、装岩等工序的占用时间,有利于提高巷道掘进速度和劳动工效,从而能够提高岩巷单进。     

煤矿岩巷掘进爆破掏槽孔超深问题探讨

掏槽技术是影响煤矿岩巷钻爆法掘进效率的关键,为了探讨掏槽孔超深深度(掏槽孔与非掏槽孔深度之差)与炮孔利用率之间的关系,采用文献检索法和现场试验开展相关研究,以近40年岩巷爆破掘进实际案例为对象,从时间、岩性、断面大小、炮孔深度、掏槽形式等5个维度对我国煤矿岩巷掘进施工相关文献进行了统计分析研究。研究结果表明:自20世纪80年代以来,岩巷爆破设计的掏槽孔超深深度均设定约为200 mm,炮孔利用率维持在90%左右,5个维度中岩性对炮孔利用率的影响最为显著,并就掏槽孔超深深度为200、300、400和500 mm时进行了现场爆破试验,炮孔利用率较超深深度为200 mm时的89%分别提高到93%、97%和97%,最大提高了8%,试验条件下掏槽孔超深深度的最优为400 mm;掏槽孔超深深度与炮孔利用率具有较强的相关关系,适当加大掏槽孔超深深度能显著提高炮孔利用率,而不同施工条件下掏槽孔超深深度的确定有待研究。     

隧道掘进爆破方案自动化系统设计研究

针对依赖工程经验粗放式隧道爆破方案设计的低效率、精细化不足的问题,依托寨山隧道工程,应用现场试验、需求分析、软件编程和互联网+相结合的技术,开发完成了隧道掘进爆破方案设计系统,实现了高效、精细化和实用性的爆破方案设计。研究结果表明:通过考虑隧道轮廓几何参数、开挖方法与施工台车框架结构,可实现炮孔参数的参数化、流程化和形象化设计。按照炮孔设计、装药量与装药结构设计和爆破方案生成的步骤,可快速生成隧道爆破开挖方案。装药量由爆破负担的围岩体积和经验公式确定。装药结构为炸药与爆破介质的纵向不耦合结构。研究成果可为类似隧道爆破方案自动化设计提供一定的指导。     

煤矿岩巷爆破掘进炮孔密度优化研究

岩巷掘进工作面的炮孔密度(全断面炮孔数与断面面积之比)很大程度上影响了凿岩工作量和爆破效果,为了实现岩巷的快速掘进,需要对岩巷爆破的掏槽结构和其他爆破参数进行优化,在保证爆破循环进尺和巷道周边成型质量的基础上减少全断面炮孔数目,降低炮孔密度。根据在岩巷爆破掘进现场收集的资料,建立岩巷掘进爆破参数数据库,其中包含施工时间、矿区位置、掏槽方式、岩石普氏系数、掘进断面面积、全断面炮孔数目、炮孔深度、炸药单耗和炮孔利用率9个特征参数。通过对关键参数下的炮孔数目与断面面积进行线性拟合,得出关键参数在不同区间的炮孔密度变化规律,研究表明:大部分工程的炮孔密度约为5个/m²;炮孔密度与各参数具有一定相关性。其中,中深孔爆破的炮孔密度拟合值大于浅孔爆破;炸药单耗增大时,炮孔密度明显降低;炮孔利用率增大时,炮孔密度出现增大趋势;硬岩巷道的炮孔密度显著大于软岩;斜孔掏槽形式下的炮孔密度大于直孔掏槽的炮孔密度。炮孔密度较大是由于受到岩石破碎机理影响与爆破技术的限制,从而提出改进爆破技术,即采用二阶二段掏槽技术和周边孔切缝药包定向断裂控制技术。通过现场试验,发现同时采用二阶二段掏槽和周边孔切缝药包定向断裂控制技术既能够大幅降低炮孔密度,由5个/m²降到4个/m²,还可以保证爆破效果。研究对提高我国煤矿岩巷的快速掘进水平具有参考价值。     

巴彦高勒煤矿311202采煤工作面过断层技术研究

为了降低断层对采煤工作面回采影响,以311202采煤工作面过DF19断层工程实例,提出预掘巷道深孔爆破方式辅助采煤机破岩来提高采煤工作面过断层效率。在运输巷与断层交汇处,沿断层在采煤工作面展布方向预掘巷道,在巷道内施工深孔预裂爆破孔弱化岩层。优选了预掘巷道深孔爆破下采煤工作面过断层方案,即采煤工作面与断层交线相距55.84m时按-7°俯角破底掘进并具体确定了预掘巷道内深孔爆破技术参数。采用的预掘巷道深孔爆破技术方案可实现预裂爆破与采煤工作面回采同步进行,可显著提高采煤工作面过断层效率。     

直眼分段掏槽在煤峪口矿巷道掘进中的应用

通过对岩巷掘进小直径中深孔直眼分段掏槽机理和参数的分析,得出分段装药利用其在岩石中的残余应力和大量的爆生裂隙,增强了岩石的破碎,同时也改善了炸药爆炸能量与岩石破碎的匹配关系,使更多的能量用于岩石破裂破碎和更少的能量用于碎块的抛掷,可增大槽腔体积,提高掏槽深度,爆堆集中,利用装岩.同时还减少了炮眼数量和炸药消耗,提高了掘进工效.     

岩巷切缝药包楔形掏槽爆破模型试验与分析

为了研究合理的掏槽方式改善岩巷掏槽效果差、炮眼利用率低的问题,采用水泥砂浆模型对切缝药包楔形掏槽爆破进行了试验研究。共设计了4组对比试验,每组试验分别在6组不同强度的水泥砂浆模型上展开,模型炮孔数目均为6个,每个炮孔装一发8号电雷管起爆。试验结果表明,切缝药包装药结构提高了炮孔利用率、增大了槽腔体积及降低了掏槽碎块的大块率;并得到了不同强度模型最优的掏槽方式,其中80°切缝药包楔形掏槽爆破在不同强度模型下炮孔利用率、槽腔体积及掏槽碎块大块率均相差较小,用于岩性变化较大的岩巷中,可得到较好的掏槽效果。切缝药包楔形掏槽爆破利用切缝对能量的导向作用,实现裂纹的定向扩展,并提高了掏槽效果。     

松动爆破技术在8103综放面过断层中的应用

恒宝源煤矿9#层8103综放工作面内发育有多条落差约1.5 m断层,断层带内岩层坚硬。采煤机直接截割岩层,不仅会给采煤机带来较大磨耗,而且会降低采煤机推进速度。为此,提出松动爆破方式辅助破岩方案,结合采面及断层性质,采用理论分析法确定爆破参数。现场应用结果表明,邻近爆破孔间发育有12~16 mm裂隙,爆破孔周边0.5 m范围内岩层破碎、0.5~0.8 m内裂隙发育,松动爆破可有效提升采煤机破岩效率及推进速度。     

钻孔冲击破岩掘进过程的数值模拟与工艺探讨

为解决现有硬岩掘进方法进尺效率低的问题, 提出了使用液压冲击设备进行超硬全岩巷道快速掘进的新工艺和新方法。通过APDL编程, 利用“生死单元”对超硬岩体的钻孔冲击破碎过程进行了模拟和分析, 并在锦州凌海白台子乡花岗岩采石场进行了现场工艺试验。结果表明, 钎杆冲击位置与钻孔的距离应控制在0.15～0.2 m, 钻孔半径以0.035 m为宜。钻孔冲击破岩的效率约为无钻孔冲击破岩效率的4倍, 钻孔冲击破岩可以实现硬岩掘进, 但工艺还有待进一步优化。     

全断面岩石掘进机施工与岩石特性的参数表示

全断面岩石掘进机施工的工程一般都是大型工程，并且往往还对整个工程的进程起到一定关键性作用。因此，对这样工程的造价预测和施工周期预测就显得非常重要。要较准确预测这两个参数，就得对岩石的性能参数给以恰当表示，进而对机器的性能参数给出适当预测，其关系如图1所示。由图1可以看出，岩石的性能参数是最基本的参数，因此，恰当表示岩石的性能参数，不仅决定机器性能参数的选择，而且对全断面岩石掘进机的施工经济效益和施工周期预测也是至关重要的。     

控爆技术、无声破碎和被动防护网在危岩排险中的综合应用探讨

危岩是三峡库区主要地质灾害之一,现呈现出多发、频发的趋势。危岩的分类为坠落式、倾倒式和滑塌式。危岩的综合治理措施有清除、支撑、锚固、拦截、封填、灌浆、排水、防护网等。控爆技术,包括洞室控爆技术、深孔控爆技术、光面爆破、预裂爆破、浅眼循环控爆技术等,以及无声破碎和防护网,均适用于危岩排险工程。危岩的爆破不同于一般的工程爆破,针对不同的危岩类型采用不同的控爆技术和综合应用措施,可以充分保护母岩,稳定岩体,达到应急排险的目的。